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国内燃煤火电烟气超低排放中的粉尘治理探讨

北极星环保网来源:杨家军2017/11/7 10:50:21我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:除尘技术 超低排放 湿式电除尘

北极星环保网讯:全面系统地分析了国内燃煤火电机组污染物排放的控制现状,详细介绍了各种高效先进的除尘技术,以及相互间的协同处理效果和目前超低排放工程的实施现状,提出了多种针对粉尘治理的超低排放的技术路线,并对各种技术路线的可行性和经济性进行了分析,为超低排放的粉尘治理技术提供了技术参考。

低低温电除尘

关键词:超净排放,高效吸收塔,低低温电除尘,托盘

随着国务院在2013年9月印发《大气污染防治行动计划》,明确要求火电燃煤机组烟气在十三五期间实现“50355+53”(NOx小于50mg/m3、SO2小于35mg/m3、烟尘小于5mg/m3、SO3排放小于5mg/m3、Hg排放小于3ug/m3)的“近零排放”指标,其中烟尘排放浓度不得大于5mg/m3(标态、干基、6%O2),首次明确了大气中可吸入颗粒物(PM2.5)的治理目标。

如今,全国各地的超低排放改造项目也正在如火如荼的设计施工,然而,在粉尘的超低排放处理工艺上,路线却非常单一,选择性很小,往往不加选择的一味加装湿式电除尘,不但增加了不必要的建设投资,造成了极大浪费,也增加了系统的冗余量、维护量、故障量,究其原因,就在于没有充分挖掘吸收塔的协同除尘能力。本文根据不同的设计工况,量体裁衣,总结归纳了多种技术路线,可为业主方的选择提供一定的借鉴。

1国内超低排放的现状分析

针对目前国内燃煤火电机组烟气超低排放,低SO2排放已不存在技术难题,主要采取单塔单循环、喷淋增效环、托盘塔、单塔双循环、双塔双循环、旋汇耦合SPC的技术路线;低NOX排放亦是如此,主要是优化低氮燃烧以及SCR增加备用层催化剂的路线[1]。而针对粉尘的超低排放处理,一段时间内,湿式电除尘器几乎成了标准配置,而对其他的处理方式鲜有触及。之所以如此,作者认为主要有以下3个方面。

1.1吸收塔除尘性能的忽视

目前吸收塔内浆液喷淋系统的除尘机理尚未形成成熟的理论体系,是造成对吸收塔协同除尘能力忽视的1个主要原因。同时,早期国内环保标准比较低,在引进国外技术时,外方对吸收塔协同除尘的技术也并未做深入的研究,仅根据当时大多数脱硫机组的运行数据,得出湿法脱硫的除尘效率最大50%的结论,且这一观点长期被环保业界广泛地接受和认可。

1.2烟气中PM2.5的捕集

烟气经过前端除尘器一次除尘后,大颗粒粉尘基本被捕集殆尽,PM2.5以下的微细颗粒占有着很大的比重。常规吸收塔浆液喷淋系统的雾化粒径为2300~2500µm,根据相关测试数据,常规喷淋系统对PM2.5以下的粉尘颗粒的分级除尘效率较低,只有15%左右;对粒径在3.0~5.0µm之间的粉尘颗粒,去除效率略大,也仅有40%~70%左右,粉尘的捕集效果有限。因此,为了达到烟尘的超低排放标准,过去很多项目不得不在吸收塔的出口安装湿式电除尘。

1.3吸收塔内边壁效应

由于吸收塔普遍采取单侧的进气方式,此方式会使得塔内烟气在到达第1层喷淋层之前,偏流非常严重,流场分布极不均匀,同时吸收塔中心区域浆液喷淋密度大、阻力高,塔壁区域喷淋密度小、阻力低,靠近塔壁区域的烟气常常会发生气流短路现象,出现烟气逃逸,也是造成烟尘无法达到超低排放的1个关键因素。

2技术路线选择

对于技术路线的选择,历来崇尚简约。换言之,能用1套设备完成的任务就不用2套设备,尽量减少故障点和能耗点。因此,技术路线必须因煤制宜、因炉制宜、因地制宜、统筹协同。作者将整个烟尘治理过程分为2个部分:一次除尘(见表1)和二次除尘(见表2)。只有2个部分相辅相成、有机配合、协同处理,方能发挥最大的作用。一次除尘,也叫前段预处理部分,目的是为后续二次除尘减轻负荷、提供有利的条件。二次除尘,又叫精处理部分,是整个过程的重中之重,直接决定着整个超低排放的成败。

表1一次除尘技术路线

低低温电除尘

表2二次协同除尘技术路线

低低温电除尘

延伸阅读:

湿式电除尘两种不同材质收尘极运行参数对比分析

电除尘专栏第23期 电除尘器阳/阴极系统常见故障解析

高频电源在火电厂静电除尘器中的应用

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